Al2O3添加量对锆英石合成ZrN-Sialon的影响

金属矿山 ›› 2011, Vol. 40 ›› Issue (10): 105-108.

Al₂O₃添加量对锆英石合成ZrN-Sialon的影响

李悦彤，徐友果，房明浩，刘艳改，黄朝晖

中国地质大学（北京）材料科学与工程学院

出版日期:2011-10-11 发布日期:2011-10-12
基金资助:
* 国家自然科学基金重点项目（编号：51032007），国家自然科学基金面上项目（编号：50972134），中央高校基本科研业务费重点项目（编号：2010ZD12），中央高校基本科研业务费培育项目（编号：2011PY0172）。

Effect of Alumina Contents on the Synthesis of ZrN-Sialon from Zircon

Li Yuetong，Xu Youguo，Fang Minghao，Liu Yangai，Huang Zhaohui

School of Materials Science and Technology，China University of Geosciences（Beijing）

Online:2011-10-11 Published:2011-10-12

摘要/Abstract

摘要： 借助XRD和SEM手段，研究了以锆英石和工业氧化铝为原料，在不同温度下采用碳热还原氮化工艺合成ZrN-Sialon复相材料时，氧化铝添加量对复相材料中Sialon相z值的影响。结果表明：在1 500和1 550 ℃下，产物形貌以颗粒状的ZrN和长柱状的β-Sialon为主；当Al₂O₃用量为理论量和过量5%时，Sialon相主要为Si₃Al₃O₃N₅（β-Sialon，z=3）；当Al₂O₃用量为过量10%和20%时，Sialon相出现Si₂Al₄O₄N₄（β-Sialon，z=4）。在1 600 ℃下，产物均为ZrN和Sialon相，其中Sialon相转化为具有片状形貌特征的SiAl₄O₂N₄（15R型AlN多型体）；增加Al₂O₃添加量会促进Sialon相的转化。合成ZrN-Sialon复相材料的适宜氧化铝用量为理论量或过量5%，适宜温度为1 550 ℃。

关键词: 锆英石, 碳热还原氮化, ZrN-Sialon复相材料, Al₂O₃添加量, Sialon相z值

Abstract: The effect of alumina contents on the z value in Sialon phase at the synthesis of ZrN-Sialon composites by carbothermal reduction-nitriding of zircon and industrial alumina under various temperatures was investigated by XRD and SEM.The results showed that the products at both 1 500 and 1 550 ℃ are mainly granular ZrN and prismatic β-Sialon.When the alumina content is stoichiometric or exceeding 5%，Sialon phase exists in the type of Si₃Al₃O₃N₅（β-Sialon，z =3），and when exceeding 10% or 20%，it is in the type of Si₂Al₄O₄N₄（β-Sialon，z =4）.The products at 1 600 ℃ are ZrN and Sialon，and Sialon phase transforms to 15R-SiAl₄O₂N₄ which has plate-like morphology.Increasing alumina content can promote the transformation of Sialon phase.The proper alumina content is stoichiometric or exceeding 5% and the optimizing synthesizing temperature is 1 550 ℃.

Key words: Zircon, Carbothermal reduction-nitriding, ZrN-Sialon composites, Alumina contents, z value in Sialon phase

李悦彤, 徐友果, 房明浩, 刘艳改, 黄朝晖. Al₂O₃添加量对锆英石合成ZrN-Sialon的影响[J]. 金属矿山, 2011, 40(10): 105-108.

LI Yue-Tong, XU You-Guo, FANG Ming-Hao, LIU Yan-Gai, HUANG Chao-Hui. Effect of Alumina Contents on the Synthesis of ZrN-Sialon from Zircon[J]. Metal Mine, 2011, 40(10): 105-108.

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Al₂O₃添加量对锆英石合成ZrN-Sialon的影响

Effect of Alumina Contents on the Synthesis of ZrN-Sialon from Zircon

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